Avaliação Discursiva Q1 Sistema de Energia Solar Térmica e Fotovoltaica

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VOLTAR Questão 1 A energia solar térmica tem uma participação importante na matriz energética brasileira e há diversas contribuições socioeconômicas ao Brasil. De acordo com a ABRAVA Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e Aquecimento existe uma metodologia para a conversão da produção dos sistemas solares térmicos para equivalentes elétricos. Explique O que é a determinação de equivalência elétrica (EEE) e no caso dos sistemas para banho que usam coletores solares, quais ferramentas utilizar para dimensionar sistema? Resposta esperada: O primeiro passo na determinação da equivalência elétrica (EEE) da produção dos sistemas solares térmicos, ou aquecedores solares, é cálculo da produção de energia térmica anual. A forma mais direta é através de simulações computacionais que permitem prever a produção de energia a partir de dados meteorológicos típicos. No caso dos sistemas para banho que usam coletores solares fechados, foram utilizadas as ferramentas RETSCREEN, POLYSUN, WATSUN e SCENOCALC, a partir de dados típicos de coletores solares e operação de sistemas, utilizando a cidade de Belo Horizonte como referência. Além disso, a IEA utiliza ainda outra ferramenta, O software T-SOL, e a cidade de Brasília como referência. Com metodologias diferentes, esses programas computacionais geraram um intervalo de resultados variando de 600 a 859 Com base nesses resultados, adotou-se número de 750 como número representativo do setor para coletores fechados. No caso de piscinas, foram utilizados os programas RETSCREEN e Enerpool Pro, chegando- se a um resultado representativo de 800Minha resposta: Responder: A EEE traduz a energia térmica em kWh equivalentes elétricos, permitindo comparações. Para dimensionar sistemas solares térmicos para banho, usam-se cálculos de demanda de água quente, softwares de simulação térmica que consideram insolação e eficiência dos coletores, e a escolha adequada dos componentes do sistema. A determinação da equivalência elétrica (EEE) em sistemas solares térmicos, como os usados em aquecimento de água para banho, consiste em calcular a quantidade de energia elétrica que seria necessária para produzir mesmo efeito de aquecimento obtido pelo sistema solar térmico. Em outras palavras, traduz a energia térmica gerada pelo coletor solar em unidades de energia elétrica, permitindo uma comparação direta com outras fontes de energia e facilitando a avaliação do impacto socioeconômico e ambiental. 1: Para dimensionar um sistema solar térmico para banho, utilizando coletores solares, é crucial determinar a demanda de água quente. Isso envolve considerar número de pessoas na residência, seus hábitos de banho (tempo e temperatura da água) e a frequência de uso. 2: Com a demanda de água quente definida, a próxima etapa é calcular a área de captação necessária. Para isso, utiliza-se dados de insolação da região (irradiância solar), a eficiência dos coletores solares e as características do fluido de transferência de calor (água, geralmente). Tabelas e softwares de simulação térmica, fornecidos por fabricantes de coletores e disponíveis online, são ferramentas essenciais nessa etapa. Esses softwares consideram fatores como a orientação e inclinação dos coletores, as perdas térmicas e a temperatura desejada da água. 3: A escolha dos componentes do sistema (coletores, tanque de armazenamento, tubulações, controladores) é guiada pelos resultados das etapas anteriores. A capacidade do tanque de armazenamento deve ser suficiente para atender à demanda diurna, considerando a variação da insolação ao longo do dia. A escolha das tubulações e do controlador leva em conta as perdas térmicas e a eficiência do sistema como um todo. Etapa 4: Finalmente, a EEE é calculada usando a energia térmica produzida pelo sistema solar, determinada através de medições ou simulações, e convertendo- a para quilowatts-hora (kWh) equivalentes de energia elétrica. Essa conversão geralmente considera a eficiência de um aquecedor elétrico convencional.